При длительном бездействии мультиметр автоматически выключается, поэтому в случае, если его дисплей погас, необходимо заново включить мультиметр

Таблица 1. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени его заряда

U₀ =........, С = ......., R = .......

2.Измерение разрядной кривой конденсатора

2.1. Дождаться момента, когда напряжение на конденсаторе, практически перестанет изменяться. Конденсатор заряжен.

2.2. Приготовить секундомер к измерениям (обнулить его показания). Одновременно с переводом переключателя в положение «Разряд» включить секундомер. Записать в таблицу 2 значения изменяющегося напряжения U_c на конденсаторе в соответствующие моменты времени t. Измерения производить через неравные промежутки времени: в начале разряда напряжение падает относительно быстро, поэтому измерения надо делать относительно часто. По мере приближения U_c к нулевому значению измерения делать реже. Измерения желательно производить через такие промежутки времени, в течение которых напряжение изменяется приблизительно на 0,1 U_нач.

Таблица 2. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени его разряда

U_нач =........, С = ......., R = .......

2.3. По указанию преподавателя повторить измерения зарядной и разрядной кривых при других значениях емкости конденсатора и сопротивления резистора, занося данные в таблицы, аналогичные таблицам 1 и 2. Записать рядом с таблицами значения емкостей и сопротивлений, использованных в экспериментах.

3. Измерение сопротивления вольтметра по разрядной кривой конденсатора

3.1. Перевести переключатель в положение «Заряд» и дождаться момента, когда конденсатор зарядится до некоторого напряжения U_нач , близкого к U₀. Для ускорения зарядки вместо используемого в схеме высокоомного резистора включить резистор меньшего номинала, например 1 кОм. При достижении показаний вольтметра близких к U₀ вернуть в схему замененный высокоомный резистор.

3.2. Приготовить секундомер к измерениям (обнулить его показания). Одновременно с включением секундомера вынуть один из проводов, подключенных к источнику, из клеммы источника питания. Переключатель в положение «Разряд» не включать! Цепь окажется разомкнутой и конденсатор начнет медленно разряжаться только через большое входное сопротивление вольтметра. Записать в таблицу 3 значения изменяющегося напряжения U_c на конденсаторе в соответствующие моменты времени t. Измерения производить через неравные промежутки времени: в начале разряда напряжение падает относительно быстро, поэтому измерения надо делать относительно часто. При уменьшении U_c измерения делать реже. Измерения желательно производить как можно точнее и через такие промежутки времени, в течение которых напряжение изменяется не менее, чем на 0,1 В. Полное время измерений приблизительно 15-20 минут.

Таблица 3. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени его разряда через искомое входное сопротивление вольтметра R_в

U_нач^* =........, С = .......

* Значение U_нач указано для справки и в расчетах не используется

4. Наблюдение релаксации инжектированного и миграционного зарядов

4.1. Повторить п.3.1.

4.2. Приготовить секундомер к измерениям (обнулить его показания).

4.3. Вынуть один из проводов, подключенных к источнику, из клеммы источника питания. Цепь окажется разомкнутой и конденсатор начнет медленно разряжаться только через большое входное сопротивление вольтметра.

4.4. Закоротить проводом конденсатор приблизительно на 5-10 с (рис. 6), после чего отсоединить от него один из концов закорачивающего проводника. Указанного времени достаточно для того, чтобы поляризационный заряд конденсатора практически полностью релаксировал и конденсатор быстро разрядился.

4.5. Сразу после разрядки конденсатора путем его закорачивания установить на мультиметре наиболее чувствительный предел для измерения напряжения 200 mV. Перевести переключатель в положение «Разряд» и одновременно включить секундомер.

4.6. Записать в таблицу 4 значения изменяющегося напряжения U_c на конденсаторе в соответствующие моменты времени t, прошедшие после разрядки конденсатора путем его закорачивания. Если в процессе роста напряжения его значение превысит 200 мВ, перейти на более грубый предел измерений на мультиметре. Измерения производить через такие промежутки времени, в течение которых напряжение изменяется приблизительно на 10 – 20 % в сравнении со своим предыдущим значением. Измерения проводить в течение такого времени пока напряжение на конденсаторе, пройдя максимум, ни уменьшиться до пренебрежимо малых значений.

Таблица 4. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени после его разряда закорачиванием

U₀ =....... , С = ......., R = .......